DE2007553C3

DE2007553C3 - Klystron Verstarker fur mehr fachmoduherte UHF Tragerschwingungen

Info

Publication number: DE2007553C3
Application number: DE2007553A
Authority: DE
Inventors: Geoffrey Thomas Chelmsford Essex Clayworth (Grossbritannien)
Original assignee: English Electric Valve Co Ltd
Current assignee: Teledyne UK Ltd
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1973-12-13
Also published as: DE2007553B2; DE2007553A1; US3624534A; GB1232912A

Description

lor. besonders im Fall eines I arblernsehsenders, bei dem eine derartige Kieuzmodulalion zu unzulässigen Bildsignal-Störungen durch das Farbmuster !Uhren kann. Wegen dieser Kreii/modulationspToblemc ηηιΙ.Ί ein klystron hei [linsatz als Ul IF-Veistärker in einem Fernsehsender zur gleich/eiligen Verstärkung vein mit Bild- und Tonsignalen modulierten UHF-Tiagem mil UnterleisUinu betrieben werden. Typisch ist dabei ein Verhältnis um einen Faktor zwischen 5 und 10 /u 1, so daß seine maximal zulässige Aus- to gangsleisiung auf einen Wer; zwischen einem Fünftel und einem Zehntel der vollen Ausgangsleistung herabgesetzt ist. wodurch ein schlechter Wirkungsgrad und hohe Kosten gegeben sind.

t^v i g. 2 vc\üX eine Schaltung -zur UHF-Verstärkung in einem Farbfernsehsender, mit der die kennlinie linearisiert werden kann. Fir UHF-Bildträger, tier mit Bildsignalen sowie mil einem Farbhilfsiräger moduliert ist und ein VHF-Triiger. Jer mit dem begleitenden Tonsignal moduliert ist. werden Min einer Klemme 1 über den Durehgansisvveg eines 20- bis 30-dB-Richtkoppler.s 2 und einer Verzögerungsleitung 5 einer an sich bekannten P.l.N.-Diodcn-Dämpfungssehaltung 4 zugeführt, die eine Diode 41 (es können auch mehr als eine Diode vorgesehen sein) in einem koaxialkabel 42 enthält. Das Ausgangssignal der Dämpfungssehaltung wird durch ein verstärkendes Klystron 3 verstärkt und dei Sendeantenne (nicht dargestellt) zugeführt.

Die abüe/weigic I IIF-Unergie aus dem F.ingang ilcs Kupplers 2 wird vom Gleichrichter (> gleichgerichtet und das erhaltene Signal durch einen Videoverstärker 7 mit veränderlicher Verstärkung, der einen Durchlal.Uvreieh von /..Ii. (I bis 6 MHz hat, verstärkt und als Dämplungs-Sieuersignal der Diode 41 zugeführt. Die Verzögerung der Schaltung 5 isl so bemessen, dal.! die Signalverzögerung zwischen der F.ingangsklemme 1 und der Diode 41 über die genannte Verzögerungsschiiltung gleich der zwischen dem gleichen Punkt 1 und der Diode 41 über den Gleichrichter ft ist.

Die Betriebspegel.·Dämpfungs-Kennlinie der gesteuerten Dämplungssehaliung 4 hat die in Fig. 3 dargestellte Form. d. h. sie verläuft derart, daß die gemeinsame Wirkung der \o\\ ausge/oconen Kennlinie der F" i n. 1 und 3 eine AusiiangsFingangs Kennlinie /wischen dem Aiisg;; ::ssigiu;l an der Ausgangsklemme 8 und dem Fjnuaniis^ mial an der Klemme 1 ergibt, die bei I.unuangssi'jnalen von (I bis zu einem Werl. an dem das Khsiron voll ausgelastet ist. im wesentlichen linear ist. Unerwünschte Kreuzmodulationsprodukte, die vun der P.I.N.-Dioden-Dämpfungsschallung 4 erzeugt werden und an deren Ausgang erscheinen, werden durch Kompensation oder Auslöschung durch kreivniodulationsprodukte, die sich aus der Nichilinearität des verstärkenden Klystrons 3 ergeben, zu null gemacht. Das Klystron 3 kann daher mit voller Wirkung betrieben werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 /ung. daß die Kreu/modulation nur im Endhohlraiim Patentansprüche: tics Klwrons erfolgt und der ti ic geringste hnergie erfordernde Trauer aus dem \niiei/ien Hohlraum

1. Klystron-Verstärker für mehrfachmodulieiie abgenommen wird, während der die meiste Energie UHF-Trügerschwingungen mit einem Verstür- 5 erfordernde Träger am letzten Hohlraum abgenonkungsklystron und einer Sehaltung /ur Korrektur men wird. Diese Anordnungen sind nur hei Kl\strrns der NichUinearitüi des Klystrons, dadurch befriedigend, bei denen krcu/modulationsprodukte g e k e η η / e i c h η e t. daß \or das Klystron (3) störenden Ausmaßes nur in der Endvcrstürkuiusin Reihe eine P.I.N.-Dioden-Dämpfungsschal- stufe auftreten.

tun» (4). eine Verzögerungsschaltung (5) und ein io Ziel der Erfindung ist ein Klystron-\ erstäiker der

Richlkoppler (2) geschaltet sind, wobei ein eingangs genannten Gattung, der auch beim Arbei-

Gleichrichier ((>) einen Anteil des zu verstärken- len mit \oller Ausgangsleistung eine lineare Verstär-

den F.ingangssignals von dem Riehtkoppler (2) kungscharakteristik aufweist, ohne daß eine Be-

empiängt und an die P.I.N.-Schaltung an- schränkung auf Signale bestimmter Bandbreite hin-

geschlossen ist. um die Dämpfung, der P.i.N- 15 uenommen werden muli.

Dioden-DümnfungsschalUing (4) zu steuern, und Zur l.ösunu dieser Aufgabe sieht die Erfindung

daß die \ c/öuerung der Verzöeerunussehal- \or. dal.i vor das KKstron in Reihe eine P IN.

lung (5) gleich der in der Strecke /wischen dem Dinden-Dämptungsschalluiv!. eine \ er/ogerungs-

Richtkoppler (2) über ilen Gleichrichter (6) /ur schaltung und ein Riehtkoppler geschaltet mihI.

P.I.N.-Dioden-Dämpiungssehaluing (4) ist. 20 wobei ein Gleichrichter einen Anteil des /u ver-

2. Verstärker nach Anspruch 1. dadurch ge- stärkenden Hingangssignals von dem Riehtkoppler kennzeichnet, daß das Ausgangssi-unal des Gleich- einplanet und an die P.I.N.-Schaltung angeschlossen richters(ft) durch einen Vide.η erstärker (7) ver- ist. um die Dämpfung der P.I.N-Dioden-Diimp änderlii-her Verstärkung verstärkt wird, bevor es hilfsschaltung zu steuern, und daß die Verzögerung als Dämpfung'.-Steuersignal der Dämpfungs- 25 der Ver/ögerungsschallung gleich der in der Strecke schaltung (4) zugeführt wird. zwischen dem Riehtkoppler über den Gleichrichter

zur P.l.N.-Dioder.-Dämpfungssehaltun» ist.

Bevorzugt wird dabei das Ausgangssignal des

Gleichrichters durch einen Videoverstärker ver-

30 änderlicher Verstärkung verstärkt, bevor es als Dämpf ungs-Steuersignal der Dämpfungsschaltung zugeführt wird. Erfindungsgemäß wird also durch

Die Erfindung betrifft einen Klystron-Verstärker eine relativ einfache Schaltung die Ausgangseharakfür mehrfachmodulierte UHF-Trägerschvvingungen lerisük des Klvstrons linearisiert.
mit einem Verstärkungsklystron und einer Schaltung 35 Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise zur Korrektur der Nichtlinearität des Klvstrons. an Hand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Bei Fernsehsendern ist es erforderlich, das UHF- Fig. 1 ein Diagramm einer typischen Klystron-

Trägersignal, welches mit Videosignalen und den Verstärkungskennlinie, wobei zum Vergleich geentsprechenden Tonsignalen moduliert ist, zu ver- strichelt eine lineare Kennlinie eingezeichnet ist.
stärken. Bei einem Farbfernsehsender ist der UHF- 40 F i g. 2 die erfindungsgemäße Schaltung eines Bildträger außerdem mit den die Farbinformation UHF-Klvstron-Verstärkers. und
tragenden Farbhilfsträger moduliert. Zur Verstär- Fig. 3 die Kennlinie der Dämpfungsschaltung

kung der derartig modulierten UHF-Träger werden nach Fig. 2.

häufig Klystrons verwendet, welche jedoch den F i g. 1 zeigt in durchgehender Linie die Kennlinie

Nachteil haben, daß sie außer in einem sehr begrenz- 45 eines Klystrons, d.h. den Zusammenhang zwischen ten Eingangsleistungsbereieh keine ausreichend Eingangsleistung in W (Abszisse) und Ausgangslineare Verstärkungscharaktcristik aufweisen. leistung in kW (Ordinate). Es handelt sich dabei um Es ist bereits bekannt (deutsche Auslegeschrift ein Klystron, das eine Ausgangsleistung bis zu etwa 1 278 562), die Ausgangscharakteristik eines KIy- 10 kW liefern kann und Eingangsleistungen bis etwa strons zu linearisiercn. Bei der bekannten Schaltung 50 3 Watt verarbeitet. Die Kennlinie ist merklich gewerden Riehtkoppler sowohl im Eingangs- wie im krümmt. Zum Vergleich ist gestrichelt eine lineare Ausgangssignalweg des Klystrons und einen Korn- Kennlinie dargestellt.

perator speisende Detektoren verwendet, wobei Die gekrümmte Kennlinie approximiert den linea-

außerdem eine veränderliche Last und ein Trans- ren Teil nur bei kleinen Eingangsleistungen von nicht formator vorgesehen sind, um auf den Zwischen- 55 mehr als etwa ein Viertel der maximalen Eingangshohlraum des Klystrons einzuwirken, wenn die fest- leistung, die das Klystron verarbeiten kann. Bei gestellten Eingangs- und Ausgangspegel von einem Eingangsleistungen oberhalb dieses relativ kleinen vorbestimmten Betrag abweichen. Das bekannte Wertes nimmt die Krümmung schnell zu und von Kompensationsverfahren für die Klystronverstär- etwa der Hälfte der maximalen Eingangsleistung an kungskennlinie ist jedoch nur in einem engen Band 60 wird die Krümmung sehr stark. Wird daher ein wirksam und erzeugt bei der Anwendung auf Breit- Klystron mit einer Kennlinie nach F i g. 1 zur Vcrbandsignale eine insgesamt nicht-symmetrische Ver- Stärkung von UHF-Trägern, die mit mehreren verstärkungscharakteristik für zunehmende Frequenzen. schiedenen Modulationssignalen moduliert sind, Des weiteren sind bereits Breitbandverstärker- verwendet und mit Signalen von wesentlich mehr als anordnungen bekanntgeworden (deutsche Auslege- 65 etwa ".'* Watt angesteuert, so führt die Krümmung schrift 1 252 274), bei denen Video- und Ton- der Kennlinie zu zunehmender Kreuzmodulation frequenzsignale moduliert werden. Bei dieser zwischen den verschiedenen unterschiedlichen Mobekannten Anordnung besteht jedoch die Vorausset- dulationssignalen. Dies ist ein sehr erheblicher Feh-